“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

不同碳氮源对糙皮侧耳木质纤维素酶活性的影响

以糙皮侧耳Pleurotus ostreatus为材料,研究简单碳氮源及木质素纯品诱导条件对其木质纤维素酶活性的影响。结果表明,不同的碳源培养基和氮源培养基对糙皮侧耳漆酶活性、羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性均具有极显著的影响（P<0.001）,且对糙皮侧耳菌丝生物量也有极显著的影响（P<0.001）。以蔗糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性;以果糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性和菌丝生物量的积累;以葡萄糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。以酵母浸粉作主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性和菌丝生物量的积累;以硝酸钾作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性;以硫酸铵作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。碱性木素的存在,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性,但不利于菌丝生物量的积累。与此同时,碱性木素的存在对糙皮侧耳羧甲基纤维素酶和木聚糖酶活性并没有促进作用。     

不同叶色三叶海棠叶片成色色素分析

结合民族植物学和药理学的研究方法,对西双版纳地区傣族、哈尼族和基诺族等3个少数民族民间利用番石榴（Psidium guajava）、余甘子（Phyllanthus emblica）和水柳（Homonoia riparia）的传统知识进行调查研究及体外抗菌活性实验。结果表明：番石榴和余甘子在村寨中较为常见,当地少数民族将其种植于庭院中,常作为果蔬食用,食用番石榴嫩叶可缓解拉肚子的症状,治疗腹痛、腹泻。水柳生长在水边,傣族会将其叶作为腌酸鱼的配料之一。根据文献记载,番石榴、余甘子和水柳的叶部位作为药使用时,常煎水外洗,治疗皮肤瘙痒。对这3种药用植物叶部位采用80%乙醇浸泡制备的提取物进行体外抗菌实验,结果显示番石榴、余甘子和水柳3种药用植物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均有较好的抑菌和杀菌活性,其最小抑菌浓度MIC在98~390 μg·mL 1之间,最小杀菌浓度MBC在98~781 μg·mL 1之间。番石榴和水柳叶对铜绿假单胞菌有一定抑菌和杀菌活性,其MIC和MBC范围均为6 250~12 500 μg·mL 1。由此可见,这3种药用植物的民间利用具有一定的合理性和药用开发价值。     

硝酸银对‘凤丹’牡丹愈伤组织褐变过程中酚类物质合成及相关基因表达的影响

以‘凤丹’牡丹的组培苗为材料,在含有0-5.0 mg/L硝酸银的基础培养基中进行培养后,通过测量总酚含量、单体酚种类及其含量的变化和相关基因的表达情况,确定不同浓度的硝酸银对抑制愈伤组织褐化的作用。结果表明,培养基中加入硝酸银能够抑制相关基因的表达,明显降低愈伤组织中多酚类物质的含量进而减轻植物组织褐变程度,其中2.0 mg/L的综合效果最好;硝酸银对组培苗褐变过程中产生影响的单体酚有绿原酸、芦丁、香豆酸、对香豆酸、表儿茶素、二氢槲皮素;硝酸银处理后的的愈伤组织中,转录因子MYB2、WD40-1、WD40-2与结构基因苯丙氨酸解氨酶(PAL)、黄烷酮醇还原酶(DFR)、查耳酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、3-二氢黄酮羟化酶(F3H)、黄酮醇3'-羟化酶(F3'H)的表达量与褐变等级和总酚含量之间存在显著的相关性(P0.05)。     

川西獐牙菜SmSLS2基因的克隆、生物信息学及表达分析

裂环马钱子苷合成酶（SLS）是环烯醚萜类化合物合成途径的限速酶。该研究根据川西獐牙菜转录组信息获得SmSLS2基因序列,对该基因进行克隆、生物信息分析、原核表达载体构建及蛋白体外诱导。结果表明SmSLS2 cDNA全长1 566 bp（GenBank编号MH535904）,编码521个氨基酸,推测其蛋白相对分子质量为59.79 kDa,等电点为8.92。结构域分析表明SmSLS2含一个跨膜结构域,SmSLS2的gDNA全长为2 576 bp,含5个外显子和4个内含子。SmSLS2蛋白与其他植物中SLS蛋白具有高度的相似性。进一步将SmSLS2构建到原核表达载体pET-28a-sumo上,转入大肠杆菌BL21（DE3）中,在37℃、0.5 mmol·L^-1 IPTG条件下进行原核表达,诱导出与预测蛋白大小一致的目的蛋白。该研究成功从川西獐牙菜中克隆了SmSLS2,为进一步阐明该基因在环烯醚萜合成途径中的作用和通过基因工程手段改良环烯醚萜类化合物产量提供了理论基础。     

pGEM-8Hepc克隆载体的构建与序列分析

hepcidin是一种由肝脏合成的富含半胱氨酸的小分子肽,它的主要生物学功能是维持机体铁稳态,并且具有抗菌活性.本实验从大鼠肝脏组织克隆出hepcidin基因,用同尾酶法构建多拷贝串联基因克隆载体pGEM-nHepc(n=1,2,4,8)(单个hepcidin基因之间用一段连接肽的DNA连接),分别含有不同拷贝首尾串连的hepcidin cDNA,并在大肠杆菌DH5 α中扩增.重组体经双酶切和PCR鉴定后进行序列测定,所得结果与genbank中的大鼠序列比对,结果完全正确,为后续进一步的表达纯化奠定了基础.     

不同栽培基质对糙皮侧耳不同发酵方式下产漆酶活性的影响

为了比较糙皮侧耳栽培种在不同常规栽培基质上的漆酶活性,分析更适合糙皮侧耳生长的栽培基质,以1株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为研究材料,研究在固态和液态发酵条件下添加木屑、玉米芯和棉籽壳这3种栽培基质后,对其产漆酶活性的影响。结果表明,不同栽培基质对糙皮侧耳漆酶活性具有极显著的影响（P<0.001）;不同发酵方法对糙皮侧耳漆酶活性也具有极显著的影响（P<0.001）,仅第2天差异不显著。固体发酵与液体发酵条件下,糙皮侧耳在棉籽壳培养基上所检测到的漆酶活性均高于在木屑或者玉米芯培养基上,表明棉籽壳对提高糙皮侧耳漆酶活性的诱导能力更强。此外,糙皮侧耳在棉籽壳培养基上能够快速分泌漆酶,表明棉籽壳对缩短糙皮侧耳漆酶分泌时间的诱导能力更强。     

三种木层孔菌子实体不同溶剂提取物抗氧化活性的研究

以抗坏血酸为阳性对照,分别对桑木层孔菌Phellinus mori、鲍姆木层孔菌Phellinus baumii和瓦宁木层孔菌Phellinus vaninii野生子实体甲醇提取物(ME)、氯仿提取物(CE)、乙酸乙酯提取物(EAE)、正丁醇提取物(BE)和热水提取物(WE)的体外清除DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基、羟自由基和总抗氧化能力进行了检测。结果表明,3种木层孔菌的不同溶剂提取物都具有体外抗氧化活性。3种菌EAE清除DPPH自由基能力较强,其中瓦宁木层孔菌EAE清除DPPH自由基能力最强,IC50为10.65μg/mL。3种木层孔菌热水浸提物清除羟自由基的能力较强,鲍姆木层孔菌WE的清除率最高,1mg/mL时达到73.52%。另外,3种木层孔菌不同提取物总抗氧化能力和清除DPPH自由基能力基本相同,瓦宁木层孔菌BE的总抗氧化能力最强,1mg/mL时达到了167.7U/mL。3种木层孔菌相比,瓦宁木层孔菌不同提取物的体外抗氧化能力最强,其次是鲍姆木层孔菌,桑木层孔菌的体外抗氧化能力最弱。